| 研究課題/領域番号 |
15KK0282
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
前田 恵 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (20434988)
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| 研究期間 (年度) |
2015 – 2017
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| キーワード | 核細胞質レクチン / 環境ストレス / 遊離型N-グリカン |
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| 研究実績の概要 |
環境ストレス（塩，乾燥，気温，微生物感染など）により植物細胞の核と細胞質に発現誘導する『核細胞質レクチン』（糖鎖結合タンパク質）が，リガンドとなる『糖鎖』と，どのように相互作用し生理機能を担っているかは未だ解明されていない。また，糖タンパク質から切り離された遊離型N-グリカンは植物の分化・生長や果実熟成において重要な生理機能を有すると推察されている。そこで本研究では，「植物N-グリカンによる核細胞質レクチンを介した相互作用を明らかにし，植物生理に関わる新しいシグナル経路を解明する」ことを目的とした。そこで本年度は，（1）遊離型N-グリカンを完全に欠損した A.thaliana植物体の構築を目指して，糖鎖遊離酵素である細胞質ペプチド:N-グリカナーゼ（cPNGase），酸性PNGase（aPNGase）やエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ（ENGase）を欠損した A.thaliana 欠損体の作製を進めた。更には，（2）今後それらの植物体を用いた病原体感染実験などで糖鎖の生理機能を解明するために必要なAsn-糖鎖（ハイマンノース型，植物複合型）の精製を行った。また，（3）ストレス誘導性の核細胞質レクチンの1種であるニシキギレクチン（EUL）トマト推定遺伝子をクローニングした。糖鎖マイクロアレイにより糖鎖結合特異性を解析するため，昆虫細胞でHisタグをC末端に付加させた組換タンパク質を発現させることを計画した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は次年度4月からのゲント大学における実験に必要となる準備的な実験を日本で行った。具体的には，（1）A.thalianaを用いて酸性PNGase（aPNGase）欠損体およびエンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ（ENGase）欠損体を作製した。（2）Asn-糖鎖（ハイマンノース型，植物複合型）の精製を行った。（3）ストレス誘導性の核細胞質レクチンの1種であるニシキギレクチン（EUL）トマト推定遺伝子のクローニングを行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
（1）in vitroの実験として，植物の核細胞質局在レクチンやレクチン受容体様キナーゼと糖鎖の相互作用を明らかにする。Asn-糖鎖をγポリグルタミン酸に多価に結合させた糖鎖ポリマーを用いたアフィニティカラムの作製により，内在性のレクチンタンパク質の同定を試みる。（2）in vivoの実験として，ストレスシグナルに対するレクチン-糖鎖相互作用の生理的意義の解明を試みる。種々の核細胞質レクチンやレクチン受容体様キナーゼ，糖鎖遊離酵素（PNGaseやENGase）を欠損したA.thaliana植物体を用いてストレス（塩，病原体による感染など）感受性を解析し，糖鎖シグナルの植物における生理的意義を明らかにする。
国際共同研究者である Prof. Els Van Damme は，核細胞質レクチン研究の第一人者として論文や専門書などで著名であり，『分子生物学・植物生理学』を専門としている。ここに研究代表者の専門分野である『糖鎖生物化学』の要素を加えた共同研究を展開することで，これまで困難であった植物における糖鎖の生理機能について新しい知見を得ることが可能になる。
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